光催化降解腐殖酸过程中膜污染性质的研究

考察了光催化降解过程中腐殖酸以及腐殖酸和TiO_2混合液的膜污染性质变化.试验采用超滤杯终端过滤的方法.结果表明:在光催化降解过程中,腐殖酸对膜的污染程度逐渐减轻.至光催化反应进行60 min时,虽然TOC去除率为70%,但腐殖酸已不再对膜产生污染,表明降解中间产物不会导致膜污染.同时,腐殖酸和TiO_2混合液的膜污染现象也消失,表明TiO_2表面性质已经恢复.可见,腐殖酸经过光催化降解后可以降低其膜污染程度.     

TiO2光催化膜负载机理和技术研究进展

为更好地推进均匀、牢固和高活性TiO2光催化膜的制备及其应用研究,从固体表面化学、固相扩散以及烧结反应3个方面综述了载体性质对TiO2膜催化活性和牢固度影响的研究,即TiO2在载体表面的吸附和键合作用、载体元素在TiO2膜内的扩散渗透作用以及烧结过程中载体性质对TiO2晶粒和晶型的影响.     

掺Zn纳米TiO2的光致发光及其与光催化活性的关系

采用sol-gel法制备了纯的和掺杂不同量Zn的TiO2纳米粒子,并利用XRD,XPS和PL光谱等对样品进行了表征,主要考察了焙烧温度和掺Zn量对TiO2纳米粒子PL性质以及光催化活性的影响,并探讨了PL光谱与光催化活性的关系.结果表明Zn的掺杂没有引起新的光致发光现象,但适量Zn的掺杂能够增加TiO2纳米粒子PL光谱的强度.在光催化氧化苯酚过程中,经500℃处理的样品表现出较高的活性.不同掺Zn量的TiO2样品的活性顺序是3mol%＞1mol%＞0.5mol%＞Omol%＞5mol%,这与它们的PL光谱强度的顺序是一致的.即PL强度越高,光催化活性越高.     

荧光碳点的制备、发光性质及其机理

碳量子点作为一种新型的荧光纳米材料,由于具有众多优点而备受关注。良好的水溶性、高稳定性、低毒性、易于功能化,以及低成本和简单的合成路线,使它们成为传统半导体量子点的潜在替代品。然而,长波长和多色荧光碳点的制备存在一定的困难,限制了其在生物成像和光电器件等领域的应用。碳点具有颜色易调节的性质,磷光和上转换性能也逐渐被关注,而对碳点荧光现象的机理研究依然是一项具有挑战性的工作。本文从碳点的制备方法出发,综述了近年来关于碳点荧光性质和机理的研究进展,并介绍了其相关领域的应用工作。     

硫脲用量对Zn0.5Cd0.5S光催化性能的影响

以硫脲为硫源，采用燃烧法制备了Zn0.5Cd0.5S半导体光催化材料．利用X-射线粉末衍射仪（XRD），扫描电子显微镜（SEM），紫外-可见分光光度计（UV-vis）对样品进行了表征．研究了硫脲加入量对Zn0.5Cd0.5S的结构、形貌、吸收光谱及光催化性能的影响．结果表明：虽然硫脲的使用量对于制备样品的形貌没有明显的影响，它对于样品的结构及光催化性能有着显著地影响．当硫脲的使用量为4倍时所制备的Zn0.5Cd0.5S为六方与立方两种晶相的混合相，其对于亚甲基蓝的光催化性能最好．     

利用固定型和悬浮型反应器进行太阳光催化降解亚甲基蓝的比较

通过光催化还原方法制备了Ag TiO2 催化剂 ,并采用平板式固定型光催化反应器直接利用太阳能进行亚甲基蓝 (MB)降解研究 ,与悬浮型光催化反应器的实验结果对比证明 :利用平板式固定型光催化反应器进行太阳光催化氧化降解有机污染物优于悬浮型光催化反应器 .     

凹凸棒/TiO_2复合材料对苯酚的光催化性能研究

以凹凸棒为载体,采用溶胶—凝胶法制备复合材料光催化剂凹凸棒/TiO2,利用SEM、FI-IR对复合材料结构进行了表征,通过分析苯酚的光催化降解,评价其光催化活性,研究了凹凸棒载体粒度、凹凸棒掺杂量、紫外光照等因素对光催化降解效果的影响.实验结果表明:凹凸棒粒度为0.077 mm,m凹凸棒/mTiO2质量比为5∶1时复合材料光催化降解苯酚的效果最佳;紫外光照射对复合材料去除苯酚的效果无明显影响.     

高光催化活性纳米TiO_2的制备

近年来中国经济飞速发展,但是给环境带来了巨大压力,其中污染物的治理越来越多地被提上日程。光催化降解污染物是一种新型污染物治理的方法,在国内外备受关注。而光催化降解污染物最为关键的是光催化剂,污染物降解效率与催化剂的活性直接相关。基于此,对高光催化活性纳米Ti O2的制备展开研究。     

不同晶相组成TiO2纳米粒子的拉曼光谱表征及其光催化性能

通过溶胶-水热法制备了不同晶相组成的TiO2纳米粒子,并利用XRD,Raman光谱等方法对样品进行了表征,同时考察了晶相组成对TiO2光催化降解罗丹明B活性的影响.结果表明,热处理温度为400℃时,TiO2纳米粒子为锐钛矿相.从400℃到700℃是锐钛矿向金红石的相转变过程.当热处理温度升至700℃时,TiO2纳米粒子完全为金红石相.在光催化实验中,580℃热处理的TiO2纳米粒子表现出较高的光催化活性,且随着热处理温度的进一步升高,光催化活性下降,这能够从晶相组成上给出解释.     

TiO2光催化氧化的研究进展

概述了TiO2光催化氧化降解水中有机污染物的原理,阐述了提高TiO2光催化氧化活性的一些途径,指出了TiO2光催化氧化的研究现状,如固定相光催化氧化的进展,纳米TiO2的制备、表征及应用,TiO2光催化氧化对处理有机污染物的作用以及TiO2光催化氧化的动力学研究,并指出了今后光催化氧化的研究方向与发展趋蛰,可以预见光催化氧化将成为新型有效的水处理手段。     

光催化深度水处理设备的研究进展

随着水源水微污染和水体富营养化问题日益严重,采用光催化氧化技术处理污染水体受到研究者的广泛关注,特别是研制高效的光催化深度水处理设备。文章介绍了国际研究领域光催化反应器的发展,对国内悬浮式和负载型光催化水处理设备的相关专利进行综述,最后对悬浮式、固定相及流动相光催化水处理设备存在的问题及解决的有效途径进行了分析和展望。     

{110}晶面暴露的BiOCl制备及光催化活性研究

利用溶剂热法可控制备了{110}晶面暴露的Bi OCl纳米微球并以甲基橙染料为目标污染物考察其光催化性能.利用XRD和SEM对纳米微球的晶体结构及形貌进行表征.通过与共沉淀法制备氯氧铋的光催化性能对比发现,在降解甲基橙溶液的过程中,高能晶面{110}暴露的Bi OCl纳米微球在紫外光和可见光下都展示出较高的光催化活性.     

具有高催化和吸附活性的片层状石墨相氮化碳的制备与表征

以尿素为原料,采用管式炉高温加热的方法制备出片层状石墨相氮化碳（g-C3N4）纳米材料,通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、红外光谱（FT—IR）、紫外可见漫反射光谱（DRS）对样品进行了测试分析．研究了样品在模拟可见光下的光催化活性,结果表明制备出的g-C3N4纳米材料不仅具有高效率的光催化活性,还兼具有对有机染料的高效吸附性能．     

Bi2WO6纳米片的熔盐法合成及其可见光光催化性能

该研究采用低温熔盐法快速合成Bi_2WO_6纳米片,并对不同加料顺序制备的Bi_2WO_6的形貌、结构以及光催化性能进行研究.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)、荧光光谱(PL)等手段对Bi_2WO_6光催化剂的结构、形貌及荧光性质进行了表征,并测定了Bi_2WO_6光催化剂在可见光条件下对罗丹明B溶液的降解性能.结果表明:先将KNO_3和Bi(NO_3)_3·5H_2O混合研磨之后,再加Na_2WO_4·2H_2O的加料顺序制备的Bi_2WO_6纳米片光催化性能最好,光照60min后降解率高达98.09%.     

F - Nb2O5空心球的合成及其光催化制氢性能研究

采用水热法制备F-Nb2O5纳米空心球光催化剂,并通过光催化分解甲醇水溶液制氢对其光催化活性进行评价.运用SEM,XRD,XPS和BET对样品进行了表征.结果表明,空心球直径约在150 nm,随着水热时间的增加样品的催化活性先增大后减小,在水热条件180℃-16 h制得的样品具有最高的光催化活性.     

C/Fe-Bi_2MoO_6的制备及其光催化降解诺氟沙星的性能研究

通过两步法制备C/Fe-Bi2Mo O6,利用SEM、XRD、EDS、FT-IR和N2吸附-脱附等测试手段对所制备的样品形貌及微观结构进行了表征.结果表明,所合成的纳米复合材料属于介孔材料.选取诺氟沙星(NOR)作为模型分子,考察了该复合材料在模拟太阳光下的光催化性能.考察了p H值、H2O2催化剂用量和诺氟沙星初始质量浓度等因素对去除率的影响.结果表明,C/Fe-Bi2Mo O6在模拟太阳光下具有良好的光催化性能,500 W氙灯光照1.0 h,H2O2辅助下,可使质量浓度为10 mg/L的诺氟沙星的去除率达90%以上.所制备的催化剂具有较好的稳定性.     

阳离子表面活性剂(CTAB)修饰TiO2的光催化性能研究

采用阳离子表面活性剂-十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对TiO2(Degussa P25)进行了表面修饰,考察了体系pH值和CTAB用量对包覆效果及光催化性能的影响。利用表面光电压谱(SPS)揭示了CTAB表面修饰的作用机制。光催化降解罗丹明B实验结果表明,在pH=10,CTAB包覆量为10%时制备的催化剂活性达到最佳值,分析认为这是表面吸附和光催化降解共同作用的结果。     

烧结温度对ZnS量子点的结构及其光催化性能的影响

以醋酸锌(Zn(Ac)_2·2H_2O)、硫化钠(Na_2S·9H_2O)和油酸等为主要原料,去离子水为溶剂,采用水热法成功制备了ZnS量子点,采用X-射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HTEM)对所制备样品的物相和形貌进行了表征.同时研究了不同合成温度下ZnS量子点的光催化性能.结果表明,成功制备了纤锌矿结构的ZnS量子点材料,ZnS量子点有较高的光催化活性,在紫外光照射下对有机染物料罗丹明B有明显的降解性能.     

多孔TiO2粉体的水热合成及其光催化性能

以有机小分子β环糊精(β-CD)为模板剂,采用水热法制备了多孔TiO2纳米粉体。利用TGA、FT-IR、XRD、BET、N2 adsorption-sorption等方法对样品进行了测试和表征。研究了体系pH值、模板剂添加量等因素对合成材料的比表面及其光催化性能的影响。实验结果表明当体系pH=1、β-CD/TiO2=60wt%时,可获得最可几孔径为4.3nm,孔径分布较窄(3~5nm),比表面积达216.2m2.g-1的多孔TiO2纳米粉;且该粉体具有较好的光催化效果。     

TiO2纳米粒子的制备和表征及光催化活性

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粒子,利用XRD,TEM,SPS,XPS,PL和UV-VIS测试技术对样品进行了表征.考察了TiO2样品的微晶尺寸、晶型结构、表面组成、光电性能和光学性能以及焙烧温度对TiO2粒子性质的影响.结果表明随着焙烧温度升高,TiO2纳米粒子完成了相转变过程,并表现出量子尺寸效应.600℃焙烧的TiO2纳米粒子具有与国际商品P-25型TiO2粒子相类似的晶相组成、结构、形貌和粒子尺寸,并且表面含有一定量的氧空位,这解释了表面有一定量的羟基氧和吸附氧,同时进一步引发表面态能级.TiO2纳米粒子PL光谱的产生与其表面氧空位和缺陷有很大关系,并能够提供氧空位和缺陷浓度以及光生电子和空穴的分离与复合等信息.此外,在光催化氧化苯酚的实验中,600℃焙烧的TiO2纳米粒子表现出最高的光催化活性,这与表征结果一致,说明TiO2纳米粒子的性质如晶型结构和表面组成等是影响其活性的主要因素.